第二章 电磁辐射与地物光谱特征ppt课件.ppt

《第二章 电磁辐射与地物光谱特征ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二章电磁辐射与地物光谱特征ElectromagneticRadiationandSpectralCharacteristicsofRS资源环境工程学院2013.02.22第二章电磁辐射与地物光谱特征本章主要内容电磁波与电磁波谱ElectromagneticWave&ElectromagneticSpectrum地物的光谱特性SpectralCharacteristicsofEarthSurfaceFeatures大气和环境对遥感的影响InfluenceofAtmosphereandEnviromentonRSElectromagn

2、eticRadiationandSpectralCharacteristicsofRS第一节电磁波与电磁波谱ElectromagneticWave&ElectromagneticSpectrum本节重点内容：电磁波及其特性ElectromagneticWaveandtheCharacteristics电磁波谱ElectromagneticSpectrum电磁辐射源Electromagneticradiationsources太阳照射到物体上，物体对太阳进行发射，而且不同物体对光的发射能力不同，遥感正是利用了这一性质，要传感器接收物体

3、发射回来的电磁波不同物体发射情况不相同，反映在图像上即形成不同的形状和色调，以此来进行地物的判读与识别。一、电磁波及其特性电磁波（ElectroMagneticWave)在真空或物质中通过电磁场的振动而传输电磁能量的波。光波、热辐射、微波、无线电波等都是由振源发出的电磁振荡在空间的传播。ElectromagneticWave&theCharacteristics1.电磁波定义Definition电磁波是通过电场和磁场之间相互联系传播的：电磁振荡的传播电磁波是通过电场和磁场之间相互联系传播的。根据麦克斯韦电磁场理论，空间任何一处只要存

4、在着场，也就存在着能量，变化着的电场能够在它的周围激起磁场，而变化的磁场又会在它的周围感应出变化的电场。这样，交变的电场和磁场相互激发并向外传播，闭合的电力线和磁力线就象链条一样，一个接一个地套连着，在空间传播开来，形成了电磁波。ElectromagneticWaveElectroMagneticRadiation电磁波也称为电磁辐射。电磁辐射ElectroMagneticRadiation:各种电磁能量的传递过程（包括辐射、吸收、反射和透射）称为电磁辐射。电磁波具有波动性和粒子性两种性质。2、电磁波的特性Characteristi

5、cs实验证明：电磁波的性质与光波的性质相同。（1）波动性电磁波是一种横波，电场和磁场的振动方向是相互垂直的，且垂直于波的传播方向。电磁波的波长λ（wavelength)和频率f（frequency)及波速v（velocity）之间的关系：λ＝v／f电磁波在真空中以光速c(=2.998×108m／s）传播。光的波动性形成了光的干涉、衍射、偏振等现象。A干涉（interference）：干涉现象的基本原理是波的叠加原理。一列波在空间传播时，在空间的每一点都引起振动，当两列波在同一空间传播时，空间各点的振动就是各列波单独在该点产生振动的叠

6、加合成。B衍射（diffraction）：光线偏离直线路径的现象称为光的衍射。夫朗和费衍射装置的单缝衍射实验，可以观察到衍射现象。在入射光垂直于单缝平面时的单缝衍射图样中，可以看到中央有特别明亮的亮纹，两侧对称地排列着一些强度较小的亮纹。C偏振（polarization）：电磁波由两个相互垂直的振动矢量即电场强度E和磁场强度H来表征。而E和H都与电磁波的传播方向相垂直，光是电磁波的特例。如果光矢量E在一个固定平面内只沿一个固定方向作振动，则这种光称为偏振光，和振动方向相垂直且包含传播方向的面称偏振面。（2）粒子性电磁波是由密集的光子

7、微粒组成的，电磁辐射实际上是光子微粒流的有规则运动，波是光子微粒流的宏观统计平均状态，而粒子是波的微观量子化。电磁辐射在传播过程中，主要表现为波动性；当电磁辐射与物质相互作用时，主要表现为粒子性，此时电磁波又叫光子（photo)或光量子。其能量E＝hf。波粒二象性的程度与电磁波的波长有关：波长愈短，辐射的粒子性愈明显；波长愈长，辐射的波动特性愈明显。（3）电磁波与物体间的相互作用电磁波在传播过程中遇到气体、液体或固体介质时会发生一系列的现象。反射：折射/透射：吸收：全部反射、吸收和透射的能量之和和入射的总能量相等。其分别用反射率/吸

8、收率、透射率来表征。其实还包括散射、偏振特性。电磁辐射实际上是能量的传输，因此有必要定量的描述电磁辐射。电磁辐射能量的描述，包括辐射能量、辐射通量、辐照度、出射度。二、电磁辐射测量☆辐射源：任何物体都是辐射源。不仅能够吸收其他物体对它